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Título: Avaliação de estabilidade de barragem alteada pelo método de montante por diferentes metodologias de cálculo de fator de segurança : comparação determinística.
Autor(es): Dias, Felipe Barros
Orientador(es): Loch, Felipe de Campos
Membros da banca: Loch, Felipe de Campos
Leite, Adilson do Lago
Santos Júnior, Mauro Pio dos
Craig, Ayla Margie de Leão
Palavras-chave: Geotecnia
Barragens - segurança
Taludes - mecânica do solo - estabilidade
Data do documento: 2021
Referência: DIAS, Felipe Barros. Avaliação de estabilidade de barragem alteada pelo método de montante por diferentes metodologias de cálculo de fator de segurança: comparação determinística. 2021. 77 f. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2021.
Resumo: A segurança de barragens está diretamente relacionada a qualidade de seu projeto e sua manutenção após implantação. Durante à fase de projeto, o fator de segurança da estrutura é uma importante premissa a ser definida. Atualmente, para o cálculo do fator de segurança de taludes existem inúmeras metodologias disponíveis no mercado. Metodologias estas que evoluíram durante o último século. O presente trabalho pretender avaliar a segurança de uma barragem fictícia de seção ideal alteada pelo método de montante por diferentes metodologias de cálculo de fator de segurança. Para o desenvolvimento do trabalho, inicialmente, foi definida uma seção geométrica típica de uma barragem alteada pelo método de montante, a seguir pela definição de parâmetros de resistência ao cisalhamento dos materiais. Com essas informações, foram calculados os fatores de segurança pelo método de Fellenius (1927), Janbu (1954), Bishop (1955), Spencer (1967) e Morgenstern e Price (1965), através do programa computacional GeoStudio 2018, e pelo método de redução de resistência (RRC), através do programa computacional FLAC/SLOPE 8.1. A avaliação dos resultados foi pautada pelos valores determinísticos de fator de segurança e pelo formato das superfícies de ruptura encontradas. É possível observar uma convergência das superfícies de ruptura encontradas pelos métodos, reiterando a boa estimativa de todos os métodos de equilíbrio limite para a presente situação. Os fatores de segurança calculados pelas metodologias de Fellenius (1927) e Janbu (1954) apresentaram valores inferiores aos encontrados pelos métodos de Bishop (1955), Spencer (1967) e Morgenstern e Price (1965). Por sua vez, o método de RRC apresentou fator de segurança próximo aos métodos rigorosos de equilíbrio limite, considerando superfície de ruptura composta, e ao método de Janbu (1954) para superfície de ruptura planar. A avaliação da estrutura por RRC traz excelente estimativa da potencial superfície de ruptura, uma vez que não é necessário a inserção de premissas de busca no modelo, como no caso dos método de equilíbrio limite.
Resumo em outra língua: Dam safety is directly related to the quality of its design and its maintenance after implementation. During the design phase, the structure's factor of safety is an important premise to be defined. Currently, to calculate the slope factor of safety, there are numerous methodologies available on the market. These methodologies have evolved over the last century. The present work intends to evaluate the safety of a ideal section of fictitious upstream raised dam by different methodologies of factor of safety calculation. Initially, a typical geometric section of a dam raised by the upstream method was defined, followed by the definition of material shear strength parameters. Based on this information, the factor of safety was calculated by the limit equilibrium methods of Fellenius (1927), Janbu (1954), Bishop (1955), Spencer (1967), and Morgenstern and Price (1965), using the numerical modelling software GeoStudio 2018, and by the Shear Strength Reduction (SSR), through the FLAC/SLOPE 8.1. The evaluation of the results was guided by the deterministic values of the factor of safety and by the shape of the failure surfaces found. It is possible to observe a convergence of the failure surfaces found by the methods, reiterating the good estimate of all limit equilibrium methods for the present situation. The factors of safety calculated by the methodologies of Fellenius (1927) e Janbu (1954) presented values lower than those found by the methods of Bishop (1955), Spencer (1967), and Morgenstern and Price (1965). In turn, the SSR method presented a factor of safety close to the rigorous limit equilibrium methods considering a composite failure surface and to the Janbu (1954) for the planar failure surface. The evaluation of the structure by SSR provides an excellent estimate of the potential failure surface, since it is not necessary to insert search assumptions in the model, as in the case of the limit equilibrium method.
URI: http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/3469
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